菌膜及其对人类的利弊

菌膜/生物膜

菌膜是粘附在生物或其他物体表面的细菌薄膜，它会不停的形成。是一群细菌的集合。是细菌吸附于固体表面或气液交界处，通过胞外多糖基质网形成的有一定结构和功能的群体。【细菌生物膜，简称菌膜，是指一种或数种细菌等微生物在不利于其生长的环境(如营养成分不充足的材料表面)下，通过分泌胞外多糖和凝胶状黏液，使细菌相互粘连而形成的膜状物，成熟的菌膜可以向外释放浮游微生物，可以保护微生物免受多种化学药剂的侵害，包括抗生素、杀菌剂、消毒剂，以及宿主的免疫系统。——引自百度百科】

菌膜的应用：

1.目前人们对菌膜的利用主要集中在生活污水和工业废水的处理领域。

2.利用煤渣固定菌膜来进行酒店、餐馆的废水处理，使高化学耗氧量值的污水经处理后排放达标，整个工艺简单、经济、高效；

3.利用活性炭-化纤固定菌膜来处理造纸工业的漂白废水，脱色及去污能力良好；利用活性污泥与菌膜结合处理拟除虫菊酯类、杂环类等农药废水，取得良好效果；

4.国外还有人用可降解高分子(主要是淀粉和大豆蛋白)作菌膜载体来研究对污水处理的效果。【——1~4引自《高分子材料的表面菌膜（李红梅、季军晖）》】

5. 嗜蜡菌可粘附在金属表面, 形成一层致密的菌膜, 具有屏蔽晶核、阻止蜡结晶的作用。嗜蜡菌产生的生物表面活性剂对含蜡原油有很好的分散乳化效果。【——引自《表面粘附菌膜及微生物清防蜡作用机理研究（谈媛，易绍金，李向东）》】

6.畜牧业应用：柠檬酸菌膜粉是糖蜜发酵生产柠檬酸的下脚料发酵后产生的菌丝体,经干燥而成,含有很高的蛋白质和活性因子,由于没有利用依据,每年都将其倒掉,造成环境污染,同时又浪费了蛋白资源。用它替代部分饲料饲喂育肥猪,节省饲料，开发新的饲料资源。【——引自《柠檬酸菌膜粉饲喂育肥猪试验（冯骎，卞克明，王伟）》】

7.科学家发现细菌生物膜或与心脏病有关。【研究者从患有心脏疾病的患者的颈动脉中分离出了多种细菌。他们发现这些细菌在颈动脉壁上会以生物膜的形式存在。在通常情况下，这些生物膜会紧紧地附着在动脉壁上，将动脉斑块紧紧“包裹”起来。抗生素和人体的免疫系统都无法将其清除。但是，当人经历情绪剧烈起伏等情况时，身体释放的去甲肾上腺素会导致细菌生物膜解体，释放出多种酶。这些酶会将周围防止动脉斑块进入血液的组织溶解。结果就导致了心脏病发作。——引自果壳网】

菌膜的危害：

1.医疗器械尤其是高分子介入性导管引起的导管相关型感染是院内感染的主要途径之一,而导致人体感染的真正原因是器械或导管表面形成了菌膜。

2.人们所佩戴的隐形眼镜之所以使用一段时间后浸泡在专用液体里，很大一部分也是由于长时间使用会产生菌膜污染。

3.由于形成的菌膜对其中的细菌等微生物有较强的保护作用，因此杀菌变得异常困难。潮湿环境中钢铁的腐蚀、高分子材料的生物降解等均与微生物及其菌膜有关。

4.油田开采过程中的腐蚀大多与菌膜有关，造成巨大的经济损失；

5.在饮用水、矿泉水的生产和输送过程中，其取水管的内壁容易形成菌膜，常常造成水处理过滤系统的堵塞，增大了水处理的难度和生产成本，直接影响到矿泉

水的正常生产和产品质量

6.户外大量使用的高电压硅橡胶绝缘制品比较容易被霉菌、真菌等侵蚀形成菌膜导致短路；

7.在海洋上使用的材料，非常容易生长菌膜，例如远洋船舶的外壳形成菌膜后，导致大量浮游生物直接影响航速和船体寿命；

8.电厂冷却系统的循环水管道中细菌黏膜的形成，则会影响传热效率和水流速度，并有可能导致管道因腐蚀而失效。

9. 菌膜在一些慢性呼吸道感染的反复发作中也起主导作用。目前，临床上对于菌膜病的治疗尚无特效方法

10. 土壤中有菌膜存在，会在土壤中引起堵塞现象，起到了菌膜生物屏障的作用。菌膜危害的防治：

1.目前采用涂敷防锈漆和防污漆的技术并不能完全消除菌膜和浮游生物的附

着。

2.采用表面接枝的方法来降低高分子材料的表面能，其结果是有效阻止了细菌

在其表面的黏附和聚集。

3.直接在高分子材料表面引入杀菌物质，从而达到抑制或缓解菌膜的生成来控制感染

在材料表面直接浸渍或涂覆抗生素【。美国Bower等研究了在聚氯乙烯等高分子移植假体和聚氯乙烯引流管中的菌膜，并采用一种名为乳酸链球菌肽的物质涂敷，结果可以有效地抑制细菌在器械表面的黏附和生长】；在材料表面或材料中引入银或银离子；在材料或器械中加入抗菌剂

4.对材料表面进行改性，使之不利于细菌的黏附，从而达到减少或抑制菌膜的目的。

使材料表面带负电荷、降低材料的表面能、减少材料表面利于细菌粘附的物质、增加材料表面亲水性、利用无害细菌防治病原菌及其菌膜、抗菌材料防治材料表面菌膜形成

5.应用酶技术消除菌膜危害：影响液态食醋淋浇发酵生产的主要原因之一是木醋杆菌所产生的菌膜。实验表明,向液态淋浇发酵罐内添加0.04%的纤维素酶,可以将罐内菌膜消除,使醋酸发酵趋于正常,发酵周期与不加酶相比缩短4 d,总酸和可溶性无盐固形物的量也有所增加。